一种预应力高强度混凝土管桩的制作方法

本实用新型涉及一种管桩，尤其是涉及一种预应力高强度混凝土(PHC)管桩。

背景技术：

洪水的突发性、不确定性对人类生活造成的经济与生命财产损失，防洪工程的修建是水系发达地区公共建设的一个重要问题，是确保人民生命财产安全的一个重要保障。防洪堤的修建、施工工艺的进步、防洪工程的质量尤为重要。在以往的防洪堤设计中，常采用挖孔桩，灌注桩来进行基础工程的施工，近年来随着我国桩基设计与施工能力的快速发展，并且从防洪堤设计中需要较高的承载能力及快捷的施工速度来看，采用PHC管桩来进行防洪堤的设计则更为合理。

预应力高强度混凝土管桩(PHC桩)是近年来在我国出现的一种新型预制桩，该桩采用先张法预应力工艺和离心成型方法制成，桩身混凝土强度高达C80，与预制方桩、灌注桩等桩型相比，克服了淤泥软土地区桩容易发生质量问题的缺点，适用于桩端持力层起伏变化大的地质构造情况。预应力高强混凝土桩基工程与一般基础工程相比，具工厂化程度高、成桩质量好、养护时间短、施工迅速、对工程地质条件适应能力强、场地环境保护条件好等特点，被广泛应用于各类建筑物和构造物的基础工程上，如高层建筑、公共建筑、一般工业与民用建筑、高速公路、港口、码头、桥梁、护岸等领域。承载力与载荷是PHC管桩的重要参数，如何加强PHC管桩的承载力与载荷，是目前PHC管桩面临的巨大难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种预应力高强度混凝土管桩，首先在桩身表面设置加固结构，借助这些加固结构提升PHC管桩的整体强度；并在桩底座内设置有钻头，钻头一方面可以清扰基底淤泥，降低PHC管桩的沉降幅度，提高其稳定性；另一方面能够深入基底，与之联结，从而提升PHC管桩的安装强度。

为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种预应力高强度混凝土管桩，包括桩身、桩顶盖及桩底座，桩身的下部焊接桩底座，桩身的上端连接桩顶盖，其特征在于：桩顶盖的高度范围为1-10m，桩身上端的两侧连接有顶盖接头，借助顶盖接头连接桩顶盖与桩身；桩底座内安装有集中控制器、电机、固底钻头及位移传感器，集中控制器控制电机，集中控制器采集位移传感器的位移信号，电机连接固底钻头。

进一步，桩身的表面涂抹有防水涂层。防水涂层具有一定的防水作用，能够防止水渗入内部而影响内部结构。

进一步，桩身表面连接有围板，围板焊接于桩身内的钢筋上，围板由上而下等间距设置，相邻围板之间的间隔为1-1.5m，围板上焊接有加强钢板。加强钢板能够加固PHC管桩的整体强度，且安装方便、成本低廉。

进一步，桩身的内部设有中空区域，中空区域填充有型钢。通过填充型钢，进一步加强PHC管桩的整体强度。

进一步，顶盖接头包括固定板及连接板，固定板焊接于桩身内的钢筋上，固定板与连接板点焊连接，连接板内设有插孔，桩顶盖下端的两侧连接有插板，插板与插孔相互匹配，连接板与插板上均设有螺孔，螺孔匹配有螺栓，借助螺栓固定连接板与插板。

进一步，桩顶盖采用钢材料制成。钢材料结构牢固，与桩身连接后，两者不易分离。

进一步，桩身的上端连接有顶板，顶板焊接于桩身内的钢筋上，桩顶盖的下端设有凹槽，凹槽与顶板相互匹配。凹槽与顶板限定桩顶盖的位置，防止桩顶盖移位而影响PHC管桩的使用效果。

进一步，集中控制器内设有通讯模块，通讯模块通信至移动终端及监控中心。借助通讯模块，实现远程控制固底钻头及位移传感器。

由于采用上述技术方案，具有以下有益效果：

本实用新型为一种预应力高强度混凝土管桩，首先在桩身表面设置加固结构，借助这些加固结构提升PHC管桩的整体强度；并在桩底座内设置有钻头，钻头一方面可以清扰基底淤泥，降低PHC管桩的沉降幅度，提高其稳定性；另一方面能够深入基底，与之联结，从而提升PHC管桩的安装强度；其具体有意效果表现为以下几点：

1、顶盖接头用于安装桩顶盖，安装过程为：首先将插板插入插孔，此时插板上的螺孔与连接板上的螺孔恰好对齐，拧入螺栓后将两者牢固联结，实现桩顶盖安装，该安装方法操作简便，安装牢固，两者不易分离或脱落。

2、在实际的PHC管桩施工过程中发现，由于淤泥的存在，常导致PHC管桩的安装位置下移，而出现PHC管桩高度不够的问题。本实用新型提供的桩顶盖具有不同规格，不同规格之间仅高度不同，采用该桩顶盖能够调节PHC管桩的整体高度，使其能够适用于不同施工环境，应对不同的施工状况。

3、电机带动固底钻头工作，借助固底钻头钻入基底中，从而使得PHC管桩与基底牢固联结，提升PHC管桩的稳定性。

4、位移传感器能够检测PHC管桩的沉降情况，方便工作人员了解PHC管桩的工况。

5、集中控制器能够控制电机，采集位移传感器的位移信号，并通过通讯模块通信至监控中心与移动终端；工作人员能够实时监测PHC管桩的沉降情况，方便工作人员远程操控位移传感器。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种预应力高强度混凝土管桩的结构示意图；

图2为桩身的结构示意图(连接加强钢板)；

图3为桩身的结构示意图(未连接加强钢板)；

图4为桩身的剖视图；

图5为桩顶盖的结构示意图；

图6为图5中A向的结构示意图；

图7为桩底座的结构示意图。

具体实施方式

如图1至图7所示，一种预应力高强度混凝土管桩，包括桩身2、桩顶盖1及桩底座3，桩身2的下部焊接桩底座3，桩底座3内安装有集中控制器12、电机14、固底钻头15及位移传感器13，电机14连接固底钻头15；集中控制器12控制电机14，再由电机14控制固底钻头15工作，集中控制器12还能够采集位移传感器13的位移信号。电机14带动固底钻头15工作，借助固底钻头15钻入基底中，从而使得PHC管桩与基底牢固联结，提升PHC管桩的稳定性。位移传感器13能够检测PHC管桩的沉降情况，方便工作人员了解PHC管桩的工况。

集中控制器12内设有通讯模块，通讯模块通信至移动终端及监控中心。通过通讯模块通信至监控中心与移动终端；工作人员能够实时监测PHC管桩的沉降情况，方便工作人员远程操控位移传感器13。

桩身2的内部设有中空区域，中空区域填充有型钢8，通过填充型钢8，进一步加强PHC管桩的整体强度。桩身2的表面涂抹有防水涂层。防水涂层具有一定的防水作用，能够防止水渗入内部而影响内部结构。桩身2表面连接有围板7，每块围板7环绕桩身2一周，围板7通过焊接于桩身2内的钢筋实现固定，围板7由上而下等间距设置，其间距为1-1.5m，围板7上焊接有加强钢板4。加强钢板4能够加固PHC管桩的整体强度，且安装方便、成本低廉。

桩顶盖1采用钢材料制成，钢材料结构牢固，与桩身2连接后，两者不易分离。桩身2上端的两侧连接有顶盖接头，借助顶盖接头连接桩顶盖1与桩身2；顶盖接头包括固定板9及连接板5，固定板9焊接于桩身2内的钢筋上，固定板9与连接板5点焊连接，连接板5内设有插孔(图中未标出)，桩顶盖1下端的两侧连接有插板10，插板10与插孔相互匹配，连接板5与插板10上均设有螺孔(图中未标出)，螺孔匹配有螺栓16，借助螺栓16固定连接板5与插板10。顶盖接头用于安装桩顶盖1，安装过程为：首先将插板10插入插孔，此时插板10上的螺孔与连接板5上的螺孔恰好对齐，拧入螺栓16后将两者牢固联结，实现桩顶盖1安装，该安装方法操作简便，安装牢固，两者不易分离或脱落。

桩身2的上端连接有顶板6，顶板6焊接于桩身2内的钢筋上，桩顶盖1的下端设有凹槽11，凹槽11与顶板6相互匹配。凹槽11与顶板6限定桩顶盖1的位置，防止桩顶盖1移位而影响PHC管桩的使用效果。在实际的PHC管桩施工过程中发现，由于淤泥的存在，常导致PHC管桩的安装位置下移，而出现PHC管桩高度不够的问题。本实用新型提供的桩顶盖1具有不同规格，不同规格的桩顶盖1高度不同，高度范围为1-10m，采用该桩顶盖1能够调节PHC管桩的整体高度，使其能够适用于不同施工环境，应对不同的施工状况。

以上仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此。任何以本实用新型为基础，为解决基本相同的技术问题，实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本实用新型的保护范围之中。